受力形變演示儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種受力形變演示儀，包括安裝板，安裝板上安裝有固定座，固定座上連接有樹(shù)脂制作而成的彈性橫杠，彈性橫杠的內(nèi)端安裝有軸承，固定座上開(kāi)有槽體，軸承固定并嵌在槽體內(nèi)彈性橫杠的下方設(shè)有連接在固定座上的透明玻璃套管，透明玻璃套管內(nèi)部設(shè)有支撐彈簧，彈性橫杠的中間部分開(kāi)有交叉連通的橫向通孔和豎向通孔，豎向通孔中活動(dòng)連接有支撐桿的上端，支撐桿的下端穿入透明玻璃套管中并頂壓在支撐彈簧上；橫向通孔中穿入插銷(xiāo)，插銷(xiāo)穿過(guò)支撐桿的上端，插銷(xiāo)采用可剪切的橡皮材質(zhì)并且其兩端穿出橫向通孔外，彈性橫杠的外端連接有橡皮伸縮條，橡皮伸縮條的下端連接有掛鉤，掛鉤上連接有重物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】受力形變演示儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及教學(xué)用具，尤其涉及一種研究構(gòu)件在負(fù)載情況下受力形變的演示儀。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的教材中有關(guān)于“結(jié)構(gòu)與力”的章節(jié)，該教材中在分析受力情況時(shí)，要求學(xué)生弄懂兩個(gè)問(wèn)題:1、要清楚結(jié)構(gòu)的構(gòu)件受到哪些力的作用；2、要清楚在這些力的作用下，構(gòu)件承載變形的情況如何。構(gòu)件受力形式可分為:受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉(zhuǎn)五種基本形式，但是根據(jù)教材上的文字和圖片是無(wú)法形象、直觀地說(shuō)明構(gòu)件在承載的情況下如何變形，五種受理形式的力學(xué)作用方式如何，更重要的是教材中沒(méi)有系統(tǒng)地分析在負(fù)載的情況下具體結(jié)構(gòu)的整體受力情況，學(xué)生也很難理解其中之間受力形式的關(guān)聯(lián)性。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)了一些關(guān)于受力變形分析的教具，如專(zhuān)利號(hào)為201420040179.9的物體彈力與變形演示教具，該教具的結(jié)構(gòu)只是分析彈性力產(chǎn)生的變形，那對(duì)于受剪切、受彎曲、受扭轉(zhuǎn)的這三種變形情況未給出演示，不僅不能給出全面的受力分析演示，而且其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也相對(duì)比較復(fù)雜。如專(zhuān)利號(hào)為201320266614.5的梁發(fā)生純彎曲變形的演示教具，該結(jié)構(gòu)只是做出彎曲力產(chǎn)生變形的分析，功能單一，也不能給出全面的受力分析演示。因此在現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有公開(kāi)能全面分析演示受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉(zhuǎn)五種基本形式的教具。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種受力形變演示儀，可以清楚、形象的演示構(gòu)件受到各種力后的變形情況，幫助學(xué)生理解，同時(shí)該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單緊湊，但功能全面。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案:這種受力形變演示儀，包括安裝板，安裝板上安裝有固定座，固定座上連接有樹(shù)脂制作而成的彈性橫杠，彈性橫杠的內(nèi)端安裝有軸承，固定座上開(kāi)有槽體，軸承固定并嵌在槽體內(nèi)彈性橫杠的下方設(shè)有連接在固定座上的透明玻璃套管，透明玻璃套管內(nèi)部設(shè)有支撐彈簧，彈性橫杠的中間部分開(kāi)有交叉連通的橫向通孔和豎向通孔，豎向通孔中活動(dòng)連接有支撐桿的上端，支撐桿的下端穿入透明玻璃套管中并頂壓在支撐彈簧上；橫向通孔中穿入插銷(xiāo)，插銷(xiāo)穿過(guò)支撐桿的上端，插銷(xiāo)采用可剪切的橡皮材質(zhì)并且其兩端穿出橫向通孔外，彈性橫杠的外端連接有橡皮伸縮條，橡皮伸縮條的下端連接有掛鉤，掛鉤上連接有重物。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，功能全面，分析演示了重物下拉橡皮伸縮條產(chǎn)生的拉力；重物下拉彈性橫杠外端對(duì)彈性橫杠產(chǎn)生的彎曲力；彈性橫杠下壓彈簧的壓力；對(duì)穿在支撐桿上端的插銷(xiāo)進(jìn)行剪切，從而演示了剪切力，同時(shí)插銷(xiāo)也具有定位作用；彈性橫杠為橡皮制作而成的空心管結(jié)構(gòu)，不僅具有彈性，而且可以對(duì)彈性橫杠進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，從而分析演示扭轉(zhuǎn)力。因此該簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)全面分析了 5種力產(chǎn)生的形變，非常直觀、形象地演示了受力變形的情況。
[0006]為了進(jìn)一步完善，安裝板的內(nèi)側(cè)安裝有角度測(cè)量板，角度測(cè)量板上設(shè)有內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺和外彎曲刻度尺，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺與彈性橫杠上的橫向通孔位置相對(duì)應(yīng)，外彎曲刻度尺與彈性橫杠外端相對(duì)應(yīng)。這樣可以分別測(cè)量彈性橫杠下壓彈簧后轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和彈性橫杠外部分受重物下拉彎曲的角度。
[0007]進(jìn)一步完善，安裝板的外側(cè)安裝有照射燈，照射燈通過(guò)柔性條固定連接在安裝板上，照射燈連接有開(kāi)關(guān)鍵和電源插頭。由于彈性橫杠結(jié)構(gòu)與角度測(cè)量板保持一定距離，因此目測(cè)會(huì)比較麻煩，要與彈性橫杠保持在同一水平線(xiàn)上，而采用柔性條調(diào)節(jié)照射燈的位置，使照射燈與與彈性橫杠保持在同一水平線(xiàn)上，準(zhǔn)確測(cè)量彈性橫杠的變形角度。
[0008]進(jìn)一步完善，固定座上固定有支桿，支桿傾斜向上，透明玻璃套管的下端套在支桿上，支桿的上端支撐在支撐彈簧的底端。這樣支桿可以方便地固定透明玻璃套管，同時(shí)也支撐彈簧，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理。
[0009]本實(shí)用新型有益的效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單緊湊，但功能全面，可以生動(dòng)形象的演示構(gòu)件受到拉力、壓力、剪切力、彎曲力和扭轉(zhuǎn)力的形變情況，也可以采用不同材料來(lái)演示受力的形變情況，更有利于幫助學(xué)生理解。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1中A部分的放大示意圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0013]附圖標(biāo)記說(shuō)明:安裝板1，固定座2，槽體2-1，彈性橫杠3，橫向通孔3-1，豎向通孔3-2，軸承3-3，透明玻璃套管4，支撐彈簧5，支撐桿6，插銷(xiāo)7，橡皮伸縮條8，掛鉤9，重物10，角度測(cè)量板11，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺12，外彎曲刻度尺13，照射燈14，柔性條15，開(kāi)關(guān)鍵16，電源插頭17，支桿18。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0015]參照附圖:本實(shí)施例中受力形變演示儀，包括安裝板1，安裝板I上安裝有固定座2，固定座2上連接有樹(shù)脂制作而成的彈性橫杠3，彈性橫杠3的內(nèi)端安裝有軸承3-3，固定座2上開(kāi)有槽體2-1，軸承3-3固定并嵌在槽體2-1內(nèi)，彈性橫杠3的下方設(shè)有連接在固定座2上的透明玻璃套管4，透明玻璃套管4內(nèi)部設(shè)有支撐彈簧5，彈性橫杠3的中間部分開(kāi)有交叉連通的橫向通孔3-1和豎向通孔3-2，豎向通孔3-2中活動(dòng)連接有支撐桿6的上端，支撐桿6的下端穿入透明玻璃套管4中并頂壓在支撐彈簧5上；橫向通孔3-1中穿入插銷(xiāo)7，插銷(xiāo)7穿過(guò)支撐桿6的上端，插銷(xiāo)7采用可剪切的橡皮材質(zhì)并且其兩端穿出橫向通孔3-1夕卜，彈性橫杠3的外端連接有橡皮伸縮條8，橡皮伸縮條8的下端連接有掛鉤9，掛鉤9上連接有重物10。
[0016]安裝板I的內(nèi)側(cè)安裝有角度測(cè)量板11,角度測(cè)量板11上設(shè)有內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺12和外彎曲刻度尺13，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺12與彈性橫杠3上的橫向通孔3-1位置相對(duì)應(yīng)，外彎曲刻度尺13與彈性橫杠3外端相對(duì)應(yīng)。安裝板I的外側(cè)安裝有照射燈14，照射燈14通過(guò)柔性條15固定連接在安裝板I上，照射燈14連接有開(kāi)關(guān)鍵16和電源插頭17。固定座2上固定有支桿18，支桿18傾斜向上，透明玻璃套管4的下端套在支桿18上，支桿18的上端支撐在支撐彈簧5的底端。
[0017]本實(shí)用新型分別演示構(gòu)件受到拉力、壓力、剪切力、彎曲力和扭轉(zhuǎn)力的形變情況，在重物10下拉橡皮伸縮條8，使橡皮伸縮條8伸長(zhǎng)，演示了拉力產(chǎn)生的形變情況；重物10下拉彈性橫杠3外端時(shí)，使彈性橫杠3彎曲變形，從而演示了彎曲力產(chǎn)生的形變情況；連接在彈性橫杠3上的支撐桿6下壓支撐彈簧5時(shí)，使支撐彈簧5受壓收縮，從而演示了壓力產(chǎn)生的形變情況；穿插在橫向通孔3-1中的插銷(xiāo)7兩端穿出橫向通孔3-1外，通過(guò)剪刀將插銷(xiāo)7剪下一部分，從而演示了剪切力產(chǎn)生的作用；彈性橫杠3的中間部分與透明玻璃套管4相連接，轉(zhuǎn)動(dòng)彈性橫杠3的內(nèi)端或外端，使彈性橫杠3發(fā)生部分扭轉(zhuǎn)，從而演示扭轉(zhuǎn)力產(chǎn)生的形變情況，該結(jié)構(gòu)雖然較為簡(jiǎn)單，但是全面的演示了構(gòu)件在多種力的作用下產(chǎn)生的形變情況。
[0018]雖然本實(shí)用新型已通過(guò)參考優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了圖示和描述，但是，本專(zhuān)業(yè)普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)，可作形式和細(xì)節(jié)上的各種各樣變化。
【權(quán)利要求】
1.一種受力形變演示儀，包括安裝板(1)，其特征是:所述安裝板(I)上安裝有固定座(2)，固定座(2)上連接有樹(shù)脂制作而成的彈性橫杠(3)，彈性橫杠(3)的內(nèi)端安裝有軸承(3-3)，固定座(2)上開(kāi)有槽體(2-1)，軸承(3-3)固定并嵌在槽體(2-1)內(nèi)，彈性橫杠(3)的下方設(shè)有連接在固定座(2)上的透明玻璃套管(4)，透明玻璃套管(4)內(nèi)部設(shè)有支撐彈簧(5)，所述彈性橫杠(3)的中間部分開(kāi)有交叉連通的橫向通孔(3-1)和豎向通孔(3-2)，豎向通孔(3-2)中活動(dòng)連接有支撐桿￠)的上端，支撐桿￠)的下端穿入透明玻璃套管(4)中并頂壓在支撐彈簧(5)上；所述橫向通孔(3-1)中穿入插銷(xiāo)(7)，插銷(xiāo)(7)穿過(guò)支撐桿(6)的上端，插銷(xiāo)(7)采用可剪切的橡皮材質(zhì)并且其兩端穿出橫向通孔(3-1)外，所述彈性橫杠(3)的外端連接有橡皮伸縮條(8)，橡皮伸縮條(8)的下端連接有掛鉤(9)，掛鉤(9)上連接有重物(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受力形變演示儀，其特征是:所述安裝板(I)的內(nèi)側(cè)安裝有角度測(cè)量板(11)，角度測(cè)量板(11)上設(shè)有內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺(12)和外彎曲刻度尺(13)，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺(12)與彈性橫杠(3)上的橫向通孔(3-1)位置相對(duì)應(yīng)，外彎曲刻度尺(13)與彈性橫杠(3)外端相對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的受力形變演示儀，其特征是:所述安裝板(I)的外側(cè)安裝有照射燈(14)，照射燈(14)通過(guò)柔性條(15)固定連接在安裝板(I)上，照射燈(14)連接有開(kāi)關(guān)鍵(16)和電源插頭(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受力形變演示儀，其特征是:所述固定座(2)上固定有支桿(18)，支桿(18)傾斜向上，所述透明玻璃套管(4)的下端套在支桿(18)上，所述支桿(18)的上端支撐在支撐彈簧(5)的底端。
【文檔編號(hào)】G09B23/10GK204117441SQ201420597604
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】陳尚松 申請(qǐng)人:陳尚松